一种基于受力模型的通信铁塔稳定性检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于受力模型的通信铁塔稳定性检测方法及系统。其系统包含识别受力点并设置最大可承受压力值模块、定时采集受力点压力数据模块、提取受力点压力数据并计算水平和垂直受力模块、稳定性问题初级检测模块、判断铁塔是否存在稳定性问题模块。识别受力点并设置最大压力值模块和定时采集受力点数据模块是识别并采集铁塔受力点的压力数据并设置参数；提取受力点压力数据并计算水平和垂直受力模块是对压力数据做受力分解并求和，得到水平和垂直方向受力；稳定性问题初级检测模块和判断铁塔是否存在稳定性问题模块是对铁塔是否存在稳定性问题进行两级判断。本发明专利技术的方法及系统解决了通信铁塔结构稳定性人工难以准确检测的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于受力模型的通信铁塔稳定性检测方法及系统
本专利技术属于通信铁塔维护
，特别是涉及一种基于受力模型的通信铁塔稳定性检测方法及系统。
技术介绍
目前通信铁塔由人工进行检测和维护。该方式具有两个缺点，一是不能准确识别影响通信铁塔稳定性的受力点，二是不能得到铁塔各部位准确的受力情况，继而无法准确判断铁塔是否存在稳定性问题。为解决上述问题，提出一种基于受力模型的通信铁塔稳定性检测方法及系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是通信铁塔结构稳定性人工难以准确检测的问题，提出一种基于受力模型的通信铁塔稳定性检测方法及系统。本专利技术涉及的基于物联网的铁塔系统应用场景，如图1所示。在通信铁塔固定位置安装传感器设备，传感器采集铁塔相关参数并通过通信模块发送至系统数据库，系统对传感数据进行保存和处理，客户端与系统交互获得所需信息。基于物联网的铁塔系统的整体系统架构如图2所示。系统硬件部分包括通信铁塔本身、安装在塔身上的传感设备，传感设备的通信模块与系统进行实时通信；系统软件部分包括系统数据库、数据处理平台、数据管理发布平台，其中系统数据库接收来自传感设备的传感数据并保存所有系统日志，数据处理平台调取系统数据库中的数据进行处理和分析，数据管理发布平台接收数据处理平台的数据处理结果和系统数据库中的相应记录进行管理和发布；系统应用平台包括管理设备和客户端，管理设备包括但不限于工作站、电脑等设施，客户端包括但不限于APP、微信、Html网页等形式；本系统的应用人员包括但不限于管理人员和维护人员，其接口分别为管理设备和客户端。本专利技术的实现依托上述应用场景和系统架构，在通信铁塔上安装压力传感器检测并采集压力数据，通过数据分析实现通信铁塔稳定性的检测和判断。本专利技术提出的基于受力模型的通信铁塔稳定性检测系统，包括识别受力点并设置最大可承受压力值模块、定时采集受力点压力数据模块、提取受力点压力数据并计算水平和垂直受力模块、稳定性问题初级检测模块、判断铁塔是否存在稳定性问题模块。1、识别受力点并设置最大可承受压力值模块：根据通信铁塔的构造建立铁塔受力模型，根据受力分析识别出影响铁塔结构稳定性的受力点的位置及个数，其个数记为G；设置每个受力点的最大可承受压力值，记为M1～MG；设置铁塔整体的水平方向最大可承受受力值H和垂直方向最大可承受受力值V。2、定时采集受力点压力数据模块：通信铁塔上的压力传感器定时检测铁塔G个受力点的压力数据，并将数据发送至系统数据库存储。3、提取受力点压力数据并计算水平和垂直受力模块：提取G个受力点最新的压力数据，记为p1～pG。系统将提取的压力数据p1～pG按照二维坐标轴的水平和垂直方向进行受力分解并求和，得到此时的水平方向受力x和垂直方向受力y。4、稳定性问题初级检测模块：系统将各受力点的压力数据与其最大可承受压力值做对比。参数i从1到G取值，如果出现pi>Mi，则进入判断铁塔是否存在稳定性问题模块；否则判定不存在稳定性问题，返回提取受力点压力数据并计算水平和垂直受力模块。5、判断铁塔是否存在稳定性问题模块：将水平方向受力x与水平方向最大可承受受力值H做对比，如果x>H，则判定此时铁塔存在稳定性问题；否则将垂直方向受力y与垂直方向最大可承受受力值V做对比，如果y>V，则判定此时铁塔存在稳定性问题；否则判定不存在稳定性问题，返回提取受力点压力数据并计算水平和垂直受力模块。基于受力模型的通信铁塔稳定性检测系统框图如图3所示。本专利技术的基于受力模型的通信铁塔稳定性检测方法按如下步骤实现：步骤1、识别受力点并设置参数值。根据通信铁塔的构造建立铁塔受力模型，根据受力分析识别出影响铁塔结构稳定性的受力点的位置及个数，个数记为G；设置每个受力点的最大可承受压力值，记为M1～MG；设置铁塔整体的水平方向最大可承受受力值H和垂直方向最大可承受受力值V。步骤2、采集受力点压力数据并计算水平和垂直受力。铁塔上的压力传感器定时检测铁塔受力点的压力数据，并将数据发送至系统数据库存储；提取G个受力点最新的压力数据，记为p1～pG。将提取的压力数据p1～pG按照二维坐标轴的水平和垂直方向进行受力分解，得到此时的水平方向受力x和垂直方向受力y。步骤3、进行稳定性问题初级检测。将各受力点的压力数据与其最大可承受压力值做对比。i从1到G取值，如果存在pi>Mi，则进入步骤4；否则判定不存在稳定性问题，返回步骤2。步骤4、判断铁塔是否存在稳定性问题。将水平方向受力x与水平方向最大可承受受力值H做对比，如果x>H，则判定此时铁塔存在稳定性问题；否则将垂直方向受力y与垂直方向最大可承受受力值V做对比，如果y>V，则判定此时铁塔存在稳定性问题；否则判定不存在稳定性问题，返回步骤2。基于受力模型的通信铁塔稳定性检测方法的方法流程图，如图4所示。本专利技术的方法及系统具有以下两个优点：(1)对受力点的压力数据进行两级分析从而判断铁塔稳定性，这样得出的铁塔结构稳定性检测结果更可靠。(2)通过对铁塔受力进行二维坐标的受力分解，使复杂的铁塔受力简单化，降低了系统的应用难度。附图说明图1是本专利技术的应用场景示意图；图2是本专利技术的应用场景整体系统架构图；图3是本专利技术的系统框图；图4是本专利技术的方法流程图；图5是铁塔受力模型分析示意图。具体实施方式下面对本专利技术优选实施例作详细说明。本专利技术涉及的基于物联网的铁塔系统应用场景，如图1所示。在通信铁塔固定位置安装传感器设备，传感器采集铁塔相关参数并通过通信模块发送至系统数据库，系统对传感数据进行保存和处理，客户端与系统交互获得所需信息。基于物联网的铁塔系统的整体系统架构如图2所示。系统硬件部分包括通信铁塔本身、安装在塔身上的传感设备，传感设备的通信模块与系统进行实时通信；系统软件部分包括系统数据库、数据处理平台、数据管理发布平台，其中系统数据库接收来自传感设备的传感数据并保存所有系统日志，数据处理平台调取系统数据库中的数据进行处理和分析，数据管理发布平台接收数据处理平台的数据处理结果和系统数据库中的相应记录进行管理和发布；系统应用平台包括管理设备和客户端，管理设备包括但不限于工作站、电脑等设施，客户端包括但不限于APP、微信、Html网页等形式；本系统的应用人员包括但不限于管理人员和维护人员，其接口分别为管理设备和客户端。本专利技术的实现依托上述应用场景和系统架构，在通信铁塔指定位置安装压力传感器检测并采集压力数据，通过数据分析实现通信铁塔稳定性的检测和判断。本专利技术方法及系统实施例如下：基于受力模型的通信铁塔稳定性检测系统，包括识别受力点并设置最大可承受压力值模块、定时采集受力点压力数据模块、提取受力点压力数据并计算水平和垂直受力模块、稳定性问题初级检测模块、判断铁塔是否存在稳定性问题模块。1、识别受力点并设置最大可承受压力值模块：根据不同铁塔的区别及构造，建立受力模型并进行受力分析，识别出影响铁塔结构稳定性的受力点的位置及个数，个数记为G(本实施例中G＝3)，如图5所示，受力点1、受力点2和受力点3分别位于天线连接部位、塔身连接部位及塔基处，且每个受力点各受力方向角度均为45°，设置3个受力点在各个受力方向上的最大可承受压力值分别为M1＝5KN，M2＝3KN，M3＝2KN，KN表示10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于受力模型的通信铁塔稳定性检测系统，其特征在于包括识别受力点并设置最大可承受压力值模块、定时采集受力点压力数据模块、提取受力点压力数据并计算水平和垂直受力模块、稳定性问题初级检测模块和判断铁塔是否存在稳定性问题模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于受力模型的通信铁塔稳定性检测系统，其特征在于包括识别受力点并设置最大可承受压力值模块、定时采集受力点压力数据模块、提取受力点压力数据并计算水平和垂直受力模块、稳定性问题初级检测模块和判断铁塔是否存在稳定性问题模块。2.根据权利要求1所述的基于受力模型的通信铁塔稳定性检测系统，其识别受力点并设置最大可承受压力值模块的特征在于：根据通信铁塔的构造建立铁塔受力模型，根据受力分析识别出影响铁塔结构稳定性的受力点的位置及个数，个数记为G；设置每个受力点的最大可承受压力值，记为M1～MG；设置铁塔整体的水平方向最大可承受受力值H和垂直方向最大可承受受力值V。3.根据权利要求1所述的基于受力模型的通信铁塔稳定性检测系统，其定时采集受力点压力数据模块的特征在于：铁塔上的压力传感器定时检测铁塔受力点的压力数据，并将数据发送至系统数据库存储。4.根据权利要求1所述的基于受力模型的通信铁塔稳定性检测系统，其提取受力点压力数据并计算水平和垂直受力模块的特征在于：提取G个受力点的压力数据，记为p1～pG；将提取的压力数据p1～pG按照二维坐标轴的水平和垂直方向进行受力分解并求和，得到此时的水平方向受力x和垂直方向受力y。5.根据权利要求1所述的基于受力模型的通信铁塔稳定性检测系统，其稳定性问题初级检测模块的特征在于：将各受力点的压力数据与其最大可承受压力值做对比；参数i从1到G取值，如果存在pi>Mi，则进入判断铁塔是否存在稳定性问题模块；否则判定不存在稳定性问题，返回提取受力点压力数据并计算水平和垂直受力模块。6.根据权利要求1所述的基于受力模型的通信铁塔稳定性检测系统，其判断铁塔是否存在稳定性问题模块的特征在于：将水平方向受力x与水平方向最大可承受受力值H做对比，如果x>H，则判定此时铁塔存在稳定性问题；...

【专利技术属性】
技术研发人员：严军荣，卢玉龙，
申请(专利权)人：杭州后博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33